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Zugversuch

Der Zugversuch ist ein Prüfverfahren der mechanischen Werkstoffprüfung zur Bestimmung von Werkstoffkennwerten. Er wird - je nach Material - als Standardverfahren entsprechend der jeweiligen Norm zur Bestimmung der Streckgrenze, der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung und weiterer Werkstoffkennwerte herangezogen. 

Beim Zugversuch wird eine Werkstoffprobe gedehnt bis sie reißt. Die dabei angewandte Dehngeschwindigkeit muss niedrig sein, damit das Ergebnis nicht verfälscht wird. Während des Zugversuchs wird die Kraft und die Längenänderung der Probe gemessen.

Zugversuche gehören in der mechanischen Werkstoffprüfung neben der Messung der Härte zu den am häufigsten durchgeführten Prüfungen. Sie dienen der Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens bei Zugbeanspruchung.

Einsatz Unterscheidung Beanspruchung Unterscheidung Material Prüfmaschinen Weitere Versuche

Kennwerte des Zugversuchs

Zugfestigkeit
Maximale mechanische Zugspannung
zu Zugfestigkeit
Streckgrenze
Das Ende des elastischen Verhaltens
zu Streckgrenze
Bruchdehnung
Bewertung des Verformungsverhaltens
zu Bruchdehnung
Brucheinschnürung
zu Brucheinschnürung

Zugversuch - Zweck und Bedeutung

Zugversuche werden

  • an bearbeiteten schlanken Proben zur Ermittlung des Werkstoffverhaltens unter einachsiger, über den Querschnitt gleichmäßig verteilter Zugbeanspruchung,
  • an gekerbten Proben für die Simulation von mehrachsigen Spannungszuständen – Kerbzugversuch oder auch
  • an Erzeugnissen wie Drähten, Garnen, Folien, Seilen, Formelementen, Bauteilen oder auch Bauteilgruppen - nachfolgend kurz Proben genannt -

 durchgeführt. 

Im Zugversuch wird das Werkstoffverhalten

  • bei stetig zunehmender (stoßfreier) Belastung - „klassischer“ quasistatischer Zugversuch
  • bei konstanter ruhender (statischer) Belastung – Zeitstandzugversuch
  • bei wechselnder Beanspruchung zur Ermittlung der zyklischen Spannungs-Dehnungs-Kurve –LCF (Low Cycle Fatigue)
  • bei Raumtemperatur (10 bis 35 °C)
  • bei erhöhten Temperaturen (bis weit über 1000 °C)
  • bei tiefen Temperaturen (herab bis zu – 269 °C)
  • bei sehr kleinen Prüfgeschwindigkeiten - Kriechzugversuche - oder auch
  • bei erhöhten Prüfgeschwindigkeiten - Schnellzugversuche bzw. Schnellzerreißversuch 

untersucht.

Die im Zugversuch ermittelten Kennwerte

  • bilden die Grundlage für die Berechnung und Dimensionierung von statisch beanspruchten Bauteilen und Konstruktionen,
  • werden für die Charakterisierung des Verarbeitungsverhalten der Werkstoffe benötigt,
  • dienen in der Qualitätskontrolle für die Beurteilung der Gleichmäßigkeit der Produktion und
  • werden bei der Werkstoffauswahl für den Vergleich zwischen Werkstoffen und Werkstoffzuständen verwendet.

Unterscheidung Zugversuch nach zeitlichem Verlauf der Beanspruchung

Man unterscheidet allgemein zwischen Zugversuchen bei statischer, quasistatischer, zyklischer und schlagartiger Beanspruchung.

Mit statisch wird im allgemeinen eine Beanspruchung bezeichnet, wenn der Werkstoff einer ruhenden konstanten Belastung unterworfen wird. Im „klassischen“ Zugversuch wird die Beanspruchung stetig zunehmend und stoßfrei (quasistatisch) aufgebracht. Die obere Grenze für die quasistatischen Prüfverfahren liegt bei einer Verformungsgeschwindigkeit von etwa 10-1s-1, d.h. die maximale Zunahme z. B. der Dehnung darf nicht mehr als 0,1 % pro Sekunde betragen.

Unterscheidung Zugversuch nach zu prüfendem Material

Der Zugversuch ist ein genormtes Standardverfahren der Werkstoffprüfung, welches je nach Material / Branche unterschiedliche Anforderungen an die Durchführung stellt. 

Unsere Branchenexperten kennen diese Anforderungen und helfen gerne bei der Konfiguration des erforderlichen Prüfsystems für Ihre individuellen Prüfanforderungen.

In der folgenden Auflistung finden Sie beispielhaft verschiedene Beschreibungen von Zugversuchen in den unterschiedlichsten Branchen

Zugversuch Metall
ISO 6892-1
zu Zugversuch Metall
Zugversuch Metall bei erhöhter Temperatur
ISO 6892-2
zu Zugversuch Metall bei erhöhter Temperatur
Zugversuch Metall bei erhöhter Temperatur
ASTM E21
zu Zugversuch Metall bei erhöhter Temperatur
Zugversuch Metall
ASTM E8
zu Zugversuch Metall
Zugversuch Kunststoff
ISO 527-1, ISO 527-2
zu Zugversuch Kunststoff
Zugeigenschaften Tafeln & Folien
ISO 527-3, ASTM D 882, ASTM D 5323
zu Zugeigenschaften Tafeln & Folien
Zugeigenschaften / Weiterreißfestigkeit Polymerschäume
ISO 1798, ASTM D3574-E, ISO 8067, ASTM D3574-F
zu Zugeigenschaften / Weiterreißfestigkeit Polymerschäume
Zugversuch an Kunststoffrohren
ISO 6259, ISO 1979
zu Zugversuch an Kunststoffrohren
Nasszugversuch
ISO 3781, TAPPI T 456
Festigkeit im nassen Zustand
zu Nasszugversuch
Zugversuch Papier (trocken)
ISO 1924-2, TAPPI T 494
Ermittlung der Reißfestigkeit und der Reißlänge
zu Zugversuch Papier (trocken)
Nasszugversuch an Tissue
ISO 12625-5
Nassfestigkeit eines Tissueproduktes
zu Nasszugversuch an Tissue
Zugversuch trockener Zustand an Tissue
ISO 12625-4
Ermittlung der Reißfestigkeit und Reißlänge
zu Zugversuch trockener Zustand an Tissue
r-Wert Metall
ISO 10113
zu r-Wert Metall
n-Wert Metall
ISO 10275
zu n-Wert Metall

Prüfmaschinen für Zugversuche

Weitere Versuche

Ermüdungsversuch
Definition und Beschreibung
zu Ermüdungsversuch
Härteprüfung & Härteprüfverfahren
zu Härteprüfung & Härteprüfverfahren
Schlagprüfung
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Fallversuch
zu Fallversuch
Biaxiale Prüfung
zu Biaxiale Prüfung
Prüfverfahren der Blechumformung
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